有色冶金概論 鋁冶金ppt課件.ppt

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1、安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論輕有色金屬鋁冶金學(xué)安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論在有色金屬之中，輕金屬發(fā)展較晚，十八世紀(jì)末被陸續(xù)發(fā)展后，十九世紀(jì)初才得以分離為單獨(dú)的金屬本世紀(jì)才開(kāi)始工業(yè)生產(chǎn)。然而輕金屬的生產(chǎn)迅速，鋁的產(chǎn)量在1956年超過(guò)了銅，躍居有色金屬之首，成為產(chǎn)量?jī)H次于鋼鐵的金屬。安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論輕金屬元素的性質(zhì)比重小，還與它們的物理化學(xué)性質(zhì)和冶煉技術(shù)有許多共同的特點(diǎn)有關(guān)：①與氧、鹵族元素、硫和碳的化合物都非常穩(wěn)定，②在電化次序表上，都是負(fù)電性很強(qiáng)的元素。不能

2、用碳直接還原其氧化物來(lái)制取金屬。輕金屬的冶煉方法：熔鹽電解法金屬熱還原法安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論在輕金屬中最重要和最有代表性的是鋁和鎂。地殼中含量最多的金屬元素是；Al安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論第一節(jié)緒論1.1鋁冶金的歷史19世紀(jì)初，法國(guó)皇帝拿破侖三世，為顯示自己的富有和尊貴，命令官員給自己制造一頂比黃金更名貴的王冠——鋁王冠。在舉行宴會(huì)時(shí)，只有他使用一套鋁質(zhì)餐具，其他人只能用銀制餐具。即使在化學(xué)界，鋁也被看成最貴重的。英國(guó)皇家學(xué)會(huì)為了表彰門(mén)捷列夫?qū)瘜W(xué)的杰出貢獻(xiàn)，不惜重金制作了

3、一只鋁杯，贈(zèng)送給門(mén)捷列夫。安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論3Na+AlCl3（熔融）3NaCl+Al一定條件1886年，美國(guó)霍爾和法國(guó)埃魯用電解法冶煉得到鋁2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑通電法國(guó)的德維爾于1854年制得鋁氧化鋁的熔點(diǎn)（2054℃）很高，直接加熱使其溶化需要消耗很大的能量?；魻柡桶ｔ斪钪匾耐黄剖钦业搅酥蹌┍?Na3AlF6)，使氧化鋁熔融溫度降低，減低了能耗，大大降低了生產(chǎn)鋁的成本。電解鋁方法的發(fā)明德國(guó)的沃勒于1827年發(fā)現(xiàn)鋁安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論鋁冶金發(fā)

4、展概況有關(guān)鋁的文字記錄最早出現(xiàn)于公元一世紀(jì)羅馬作家蓋斯·普利紐斯（GaiusPlinius）的論文集。但是，鋁的問(wèn)世應(yīng)是1825年。至今雖然為時(shí)不長(zhǎng)，但鋁冶金發(fā)展較快。1746年P(guān)ott從明礬制取了純的氧化鋁（Alumina）1825年丹麥化學(xué)家?jiàn)W斯特(Orested)用鉀汞還原無(wú)水氯化鋁，得到一種灰色的金屬粉末，在研磨時(shí)呈現(xiàn)金屬光澤，但當(dāng)時(shí)未能加以鑒定。安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論1827年德國(guó)化學(xué)家韋勒（F.Wohler）先用鉀汞齊，后來(lái)用鉀還原無(wú)水氯化鋁制得少量細(xì)微的金屬顆粒，1845年，他把氯

5、化鋁氣體通過(guò)熔融的金屬鉀表面，得到金屬鋁珠，并測(cè)定了鋁的密度和部分性質(zhì)1854年法國(guó)的一位小學(xué)教師戴維爾(H.S.Deville)用鈉還原NaCl·AlCl3混合鹽也得到金屬鋁，并在法國(guó)進(jìn)行小規(guī)模生產(chǎn)。隨后羅西和別凱托夫分別用鈉和鎂還原冰晶石煉鋁成功，并用此方法建廠煉鋁。應(yīng)用化學(xué)法煉出的金屬鋁總共約200噸。安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論1854年法國(guó)的德維爾Deville和德國(guó)人本生Bunsen各自獨(dú)立使用炭電極在陶瓷容器內(nèi)電解NaAlCl4制得了少量鋁，直到1876年，這種方法才得以實(shí)現(xiàn)。安徽工業(yè)大

6、學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論1886年美國(guó)霍爾（Hall）和法國(guó)埃魯特（Heroult）不約而同地提出了利用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法煉鋁的專(zhuān)利，開(kāi)創(chuàng)了電解法煉鋁階段。Hall認(rèn)為氧化鋁是煉鋁的適當(dāng)原料，唯一的問(wèn)題是要尋找一種適宜的熔劑，因?yàn)檠趸X的熔點(diǎn)很高。所以他系統(tǒng)地研究了各種熔劑，進(jìn)行試驗(yàn)，一直到冰晶石為止。而埃魯特則相反，自從電解純冰晶石熔液得到鋁之后，為了尋找煉鋁原料他先添加了NaCl-AlCl3絡(luò)合鹽，但由于NaCl-AlCl3易水解，故改用氧化鋁。安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論1888

7、年美國(guó)匹茲堡電解廠開(kāi)始用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法煉鋁。瑞士冶煉公司也在同時(shí)采用該法煉鋁。以后，其他各國(guó)也相續(xù)采用電解法煉鋁，法國(guó)于1889年，英國(guó)1890年，德國(guó)1898年，奧地利1899年，挪威1906年，意大利1907年，西班牙1927年，前蘇聯(lián)1931年，中國(guó)1938年。與化學(xué)法煉鋁相比，電解法成本較低，而且產(chǎn)品質(zhì)量好。安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論1.2現(xiàn)代鋁工業(yè)輔助環(huán)節(jié)：炭素電極制造氟鹽生產(chǎn)從鋁土礦提取純氧化鋁用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法生產(chǎn)金屬鋁鋁加工三個(gè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)

8、院有色金屬冶金概論鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁純氧化鋁電解制鋁原鋁精煉拜耳法燒結(jié)法拜耳－燒結(jié)聯(lián)合法鋁的生產(chǎn)方法精鋁安徽工業(yè)大學(xué)?冶金與資源學(xué)院有色金屬冶金概論1.3鋁的性質(zhì)和用途物理性質(zhì)銀白色比重小:2.7g/cm3導(dǎo)電性好:26~35(10-4·?–1·cm-1)導(dǎo)熱性好:~0.50(cal/cm·S·K)良好的延展性和其合金的高比強(qiáng)度抗腐蝕性易著色..